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      火星能量粒子分析儀率先開啟“問天”之旅!
      發布日期: 2020/7/30 10:19:04

      7月24日22時22分25秒,在“天問一號”火星探測器發射升空的第二天,火星環繞器主載荷之一的火星能量粒子分析儀即成功開機,正式開始履行它的“問天”使命!它是13個科學載荷中第一個開機的產品,也是在奔火期間唯一長時間開機的科學載荷。該產品由蘭州空間技術物理研究所(以下簡稱“研究所”)和中國科學院近代物理研究所(以下簡稱“近物所”)兩家單位聯合研制?;仡櫘a品的研制歷程,這是一段充滿挑戰而不斷成長的過程,也是研制團隊向深空探測不斷前進的“逐夢”歷程。


               勇挑重擔 踐行使命,合作共贏勇攻關
         研究所黨委書記王潤福清楚得記得,2016年4月26日,在火星探測任務科學有效載荷工程研制啟動大會上,上級明確了由研究所承擔火星能量粒子分析儀的工程研制任務,這是兩器有效載荷分系統13個科學載荷中最晚明確任務的產品。研究所倍感上級領導給予的充分信任,同時也感到肩上責任重大,按照“聯合研制、合作共贏、共同攻關、知識共享”的研制思路,研究所項目團隊先后走訪了中國科技大學、北京大學和中科院近代物理所等國內在能量粒子探測領域具有優勢的單位,經過多輪技術交流與溝通,最終選定了與中科院近代物理研究所聯合組成研制團隊,這為項目的順利實施提供了有力保障。面對同一理想、同一目標,雙方團隊進行了深入細致的溝通,在研究所的協調組織下,雙方團隊現場辦公,共同學習了航天產品設計標準規范及禁限用工藝標準,對照相關標準,開展物理仿真和關鍵技術攻關,發揮了兩家單位的各自優勢,通過合作取長補短,在短時間內孵化出了工程應用的新產品,為后續項目持續推進奠定了堅實的基礎。

                  吃透技術 攻堅克難,精益求精保成功
         該項目的技術負責人王鹢說,火星能量粒子分析儀受限于工程指標的苛刻約束,必須采用單個探測器系統對質子、電子、α粒子和重離子進行復合探測,并進行粒子能量測量和種類鑒別,該方案是國內首次采用的集成探測方案,技術難度和實踐風險非常大。  
         時間緊、任務重,面對這個全新的任務,近物所孫志宇團隊、蘇弘團隊和研究所胡向宇團隊等研制人員一頭扎進了火星能量粒子分析儀的研制攻關中。從問題分析、方案設計到試驗驗證,環環相扣,責任到人,項目團隊連續奮戰了3個多月時間,先后解決了物理探測方案設計和大動態范圍、高靈敏度的讀出電子學電路設計、探測器架構設計、高精度低噪電源、電子學刻度等多項技術難點,滿足了火星探測任務對產品技術指標的苛刻要求,為產品研制奠定了堅實的基礎。
        在產品實現過程中,研制人員又面臨了新的難題:探測器需要保證帶電粒子有效進入探測器,同時又要阻擋空間環境中的光線“混入”,就必須在入射口安裝一片厚度僅為2μm的金屬擋光片。薄如蟬翼已讓眾人驚嘆,而面對比蟬翼還要薄100倍的金屬箔片,讓“輕輕拿起”這樣簡單的操作都變得無法實現,更別說要開展力學等一系列實驗了,但這沒有嚇倒“敢啃硬骨頭”的航天人,在完全沒有經驗借鑒的基礎上,研究所工藝人員嚴把材料選擇、工藝驗證等各環節要求,圍繞金屬箔片的“夾持”、“裁剪”、“定模”、“固定”等各環節開展了一輪又一輪的研究工作,終于實現了微米級金屬箔片無損安裝。


         這只是在研制歷程中聯合研制團隊攻克的眾多技術難題中的一小部分,2017年10月30日,火星探測任務工程總設計師張榮橋來研究所調研時,稱贊了火星能量粒子分析儀前期取得的成果,對火星能量粒子分析儀科學指標實現、薄弱環節驗證、研制試驗的全面性、合理性、有效性給予了較高評價。2019年1月30日,火星能量粒子分析儀在北京中科院空間中心通過了正樣產品的驗收評審會和數據包審查,研究所承研的能量粒子分析儀是火星兩器有效載荷分系統第一個完成研制交付的載荷單機產品。
      每當回憶至此,研究所所長助理楊曉林都為這支團隊感到驕傲自豪,可以說他們創造了“最后一個承接、第一個交付”的奇跡!

              迎難而上 無私奉獻,全力保障“雙勝利”
        產品交付后,研制隊伍配合相關總體單位,在北京、上海、海南等地陸續完成了分系統級的聯試試驗,環繞器級的聯試試驗,兩器工程總體級的電測、EMC試驗、力學、熱學等試驗,火星探測任務天地無線聯試及發射場演練等各類工作。


         2020年年初新冠肺炎疫情期間,正是火星探測器發射前任務準備的關鍵時期,為了保障任務的順利開展,研制隊伍克服疫情帶來的不利影響,項目辦指揮馬洪炯親自掛帥、周密部署,研制人員采取了“一站式”車輛服務,連續奔波于北京、海南兩地。“85”后的主管設計師藺璟就是其中的一員,自2月14日起,她就和同事一起迎難而上、星夜兼程趕往北京開展實驗任務,火星能量粒子分析儀走到哪兒,她就跟到哪兒,憑著精益求精的工作態度和過硬的業務能力,她在基地一直堅守到“天問一號”火星探測器順利發射,出色地完成了承擔的各項工作。研究所的研制人員以他們過硬的技術水平和優秀的工作作風全力保障著科研生產和疫情防控的“雙勝利”!

         隨著火星能量粒子分析儀的正式開機,它將開啟漫長的工作模式,完成它肩負的探測星際空間和火星空間環境等一系列重大任務,期待集廣大科研人員智慧成果的能量粒子分析儀不辱使命、出色完成工作,為我們更好的了解火星環境提供寶貴的數據支持。(轉載)

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